Синхронный усилитель SR850

SR850 представляет собой цифровой синхронный усилитель, основанный на инновационной архитектуре ЦОС. SR850 имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с традиционными синхронными усилителями: более высокий динамический запас, меньший дрейф, меньшее значение искажения и значительно более высокое фазовое разрешение. Кроме того, ЭЛТ дисплей и 65,536 точечная память позволяют отображать и обрабатывать данные в различных форматах, недоступных при использовании обычных синхронных усилителей.

На входе SR850 находится прецизионный 18-битный АЦП, который оцифровывает входной сигнал на частоте 256 кГц. АЦП вместе с высокоскоростной микросхемой ЦОС заменяют аналоговый демодулятор (микшер), низкочастотные фильтры и усилители постоянного тока, используемые в традиционных синхронных усилителях. Вместо использования аналоговых компонентов, в SR850 реализован ряд точных математических расчетов, устраняющих дрейф, смещение, нелинейность и старение, присущие аналоговым компонентам. Этот же ЦОС-чип синтезирует в цифровом виде опорный осциллятор, обеспечивая источник с искажением менее -80 дБн, разрешением 100 мГц по частоте и 2 мВ по амплитуде.

SR850 имеет 7-дюймовый ЭЛТ-дисплей, который поддерживает широкий выбор вариантов отображения. Данные могут быть отображены в числовом или графическом виде в формате гистограммы, полярного графика и полосовой диаграммы. Благодаря 65 536 точкам памяти и частоте сбора данных до 512 Гц, вы можете точно видеть изменение ваших данных во времени, а не только текущее значение на выходе. После сбора данных SR850 предлагает различные варианты уменьшения объема данных, такие как сглаживание Савицкого-Голая, подгонка кривых и статистический анализ. Встроенный 3,5-дюймовый диск, а также стандартные интерфейсы RS-232 и GPIB облегчают передачу данных на компьютер.

SR850 имеет дифференциальный вход с уровнем шума 6 нВ/√Гц. Входное сопротивление составляет 10 MОм, а минимальная полномасштабная чувствительность входного напряжения составляет 2 нВ. Для устранения помех, связанных с линией питания, предусмотрены сетевой фильтр на 50 Гц или 60 Гц и два сетевых фильтра на 100 Гц или 120 Гц. Однако, в отличие от обычных синхронных усилителей, на входе SR850 не требуется использовать следящий полосовой фильтр. Данный фильтр используется обычными усилителями для увеличения динамического запаса. К сожалению, полосовые фильтры также вносят шумы, амплитудную и фазовую погрешность и дрейф. Конструкция синхронного усилителя SR850 на базе ЦОС имеет большой динамический запас по своей природе, поэтому нет необходимости в использовании полосового фильтра.

Опорным источником SR850 может быть внешний приходящий синусоидальный или меандровый сигнал, или собственный цифровой синтезирующий эталонный источник. Поскольку сигнал внутреннего опорного источника синтезируется из того же цифрового сигнала, который используется для умножения входа, при использовании внутреннего опорного сигнала фазовый шум практически отсутствует. Внутренний опорный синтезатор может работать на фиксированной частоте или линейно или логарифмически перемещаться во всему рабочему диапазону от 1 мГц до 102,4 кГц. Обнаружение гармоник может быть выполнено на любой кратной опорной частоте гармонике, а не только на первых нескольких.

ЦОС также предоставляет значительные преимущества при работе с внешними источниками. Время получения внешнего опорного сигнала составляет всего 2 цикла + 5 мс (или 40 мс, в зависимости от того, что больше) - примерно в десять раз быстрее, чем при использовании обычных синхронных усилителей.

Поскольку SR850 использует цифровую технологию фазового сдвига, а не аналоговые фазовращатели, опорная фаза может быть отрегулирована с разрешением в один миллиградус. Кроме того, выходы X и Y ортогональны с точностью до миллиградуса.

Постоянные времени на выходе SR850 реализуются в цифровом виде. Имеются низкочастотные фильтры с крутизной наклона АЧХ 6, 12, 18 и 24 дБ/октавы с постоянными времени от 10 мкс до 30 кс. SR850 может выполнять синхронную фильтрацию при частоте ниже 200 Гц. Синхронные фильтры вырезают кратные опорной частоте частоты - особенно полезная функция на низких частотах, где 2f-компонента достаточно близка. В противном случае потребовалось бы большая постоянная времени для эффективной фильтрации. SR850 делает работу на низких частотах гораздо менее трудоемкой задачей.

Динамический запас синхронного усилителя при заданном полномасштабном входном напряжении представляет собой отношение (в дБ) наибольшего сигнала помехи к полному входному напряжению. Наибольший сигнал помех определяется как амплитуда самого большого сигнала на любой частоте, который может быть подан на вход до того, как усилитель не сможет измерить сигнал с указанной точностью.

SR850 имеет самый высокий динамический запас (100 дБ) среди всех доступных синхронных усилителей. В обычных усилителях динамический запас увеличивается за счет снижения устойчивости. Благодаря цифровой природе процесса фильтрации и усиления в SR850, сверхвысокий динамический запас достигается без ущерба для устойчивости и точности. Кроме того, SR850 обладает высоким динамическим запасом без использования аналоговых полосовых фильтров, что устраняет шум и ошибки, возникающие при использовании таких фильтров.